Geschlecht auf Bestellung bein Siberian Husky

Nordic Fire
Die Überraschung war groß, als die deutsche Schäferhündin Cora 8 Rüden warf. Voranmeldungen gab es allerdings nur für Hündinnen, die als leichtführiger gelten, unter Umständen später zur Zucht eingesetzt werden können und die "nicht tropfen". Nun war Eile geboten um in relativ kurzer Zeit geeignete Käufer für die 8 jungen Rüden zu finden. Was wäre, wenn man das Geschlecht der Hunde im Vorfeld bestimmen könnte? 

Wissenschaftler vom Berliner Max-Planck-Institut werden dazu voraussichtlich in naher Zukunft in der Lage sein. Denn sie fanden ein aggressives männliches Gen, das sich gegen die anderen Gene zu 99% durchsetzt. Unter anderem kann es die Spermien schädigen, die Weibchen hervorbringen würden. Süffisant könnte man fragen: beginnt der Kampf Mann gegen Frau also bereits im männlichen Sperma? Seit Gregor Mandel ist bekannt, dass heterozygote Organismen die unterschiedliche Ausprägung ihrer Gene mit gleicher Häufigkeit auf die Nachkommen verteilen. Was heißt das genau? Säugetiere sind diploid, das heißt, sie besitzen von jedem Chromosom - und damit von jedem Gen - zwei Kopien. Diese sind allerdings nicht immer identisch! Die Ausprägung eines Gens kann auf Chromosom 1a anders aussehen als auf Chromosom 1b. Dann spricht man von Heterozygotie. Bei der Bildung der Keimzellen werden die Chromosomen aufgeteilt. In der Eizelle ist nur ein einfacher und kein doppelter Chromosomensatz vorhanden, und im Sperma ebenfalls. Die Verteilung der unterschiedlichen Ausprägungen der Gene erfolgt dabei zufällig, statistisch wird jede Ausprägung in gleicher Häufigkeit an Nachkommen weitergegeben. Dies bedeutet für die Geschlechtschromosomen, dass eine Art genauso viele männliche wie weibliche Nachkommen hervorbringt. 

Keine Regel ohne Ausnahme:
Wissenschaftler vom Berliner Max -PIanck Institut für molekulare Genetik fanden eine Ausnahme von dieser Regel. In der Fachzeitschrift Nature Genetics beschreiben sie eine Gruppe von Gene n, die von männlichen Tieren in mutierter Form z u 99% weitervererbt wird. Dabei zeigen die Forscher erstmalig die molekulare Be schaffenheit eines so genannten Distorter-Gens, dessen Genpr odukte die Schwimmfähigkeit von Spermien zellen beein flussen. Mit anderen Worten: das Distorter-Gen lähmt einige Spermien. Die Wisse nschaftler hoffen, mit Hilfe dieser Erkenntnisse ge zielt das Geschlecht von Tieren beeinflussen zu können.

Seit fast 70 Jahren weiß man dass es bei Mäusen eine Ausnahme von dieser Regel gibt. Die Tiere tragen auf Chromosom 17 das so genannte t-Komplex eine lange Region in der verschiedene Gene mit bislang unbekannter Funktion lokalisiert sind. Etwa 20% aller wild lebenden Mäuse besitzen auf Chromosom 17 eine mutierende Variante des t- Komplexes. 

Diese wird von männlichen Tieren zu 99% an die Nachkommen weitervererbt. Statistisch gesehen nach den Mendelschen Erbgesetzen dürfte aber nur eine Vererbungsquote von 50% gegeben sein. Woran also liegt es? Forscher vermuten seit langem, dass die erhöhte Rate dadurch entsteht, dass die Gene sich in irgendeiner Form untereinander beeinflussen. Wahrscheinlich gibt es "aggressivere" Gene, die andere Gene in irgendeiner Form schwächen und außer Gefecht setzen. Das Distorter - Gen beeinträchtigt die Beweglichkeit einzelner Spermien. Mit anderen Worten: es lähmt sie. Dies geschieht bereits im ganz frühen Stadium also schon während der Bildung der Keimzellen, bevor sich die einzelnen Spermien voneinander trennen. Sie schädigen die Spermien die nicht über einen mutierten Schutz in Form eines so genannten Responders verfügen. 

Dieser hebt nämlich auf bislang ungeklärte Weise die schädliche Wirkung der Distorter auf, die Spermien werden wieder beweglicher. Sie erhalten dadurch einen entscheidenden Vorteil im Wettbewerb um die Eizellen, entsprechend erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass diese Spermien ihre Chromosomen weiterverben können. Die Existenz des Responders konnte vor einigen Jahren noch nachgewiesen werden bislang war es jedoch noch nicht gelungen, Distorter zu isolieren. 

Wissenschaftler um Professor Dr. Bernhard Herrmann vom Max- Planck- Institut für molekulare Genetik ist es jetzt erstmals gelungen, einen Distorter molekular nachzuweisen! In der Fachzeitschrift Nature Genetics beschreiben sie dass Tagap1, ein GTPase - aktivierendes Protein in Spermien die Funktion eines Distorters übernimmt. Hermann gelang es bereits vor einigen Jahren, den Responder zu identifizieren. Dabei handelt es sich um ein Enzym (Kinase), das Teil des "Smok-Signalweges" ist, der an der Steuerung der Spermienbewegung beteiligt ist. Das jetzt beschriebene Protein ist ebenfalls Teil des Signalwegs.

Geschlecht auf Bestellung?:
Hermann und seine Kollegen hoffen, künftig den gesamten Signalweg aufklären zu können und dabei auch die anderen, bislang nur genetisch gezeigten Distoerter - Gene zu isolieren. Sollte dies gelingen, könnten Responder und Distorter möglicherweise in der Tierzucht eingesetzt werden. Die Wissenschaftler hoffen, dass es ihnen gelingt, Resonder und Distorter zunächst auf die Geschlechtschromosomen von landwirtschaftlichen Nutztieren zu übertragen. Dadurch könnte es möglich werden, das Geschlecht der Nachkommen z.B. bei Rindern und Schweinen gezielt vorauszubestimmen. Hat sich das Verfahren etabliert, steht einer Verwendung in der Pferde- und Hundezucht nichts mehr im Wege. 

Referenz: Bauer H, Willen J, Koschorz B, Herrmann BG: Thet-compdex encoded GTPase-activatingprotein Tagaplacts ns transmission ratio dislorter in mice. Nature Genetics 2005: DOI 10.1038/ng1617 (Epub ahead of print 2005 Aug 14

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